DE2727714C3

DE2727714C3 - Infusionseinrichtung

Info

Publication number: DE2727714C3
Application number: DE19772727714
Authority: DE
Inventors: Theodorus Hyronimus Eindhoven Potma
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: PPG Hellige BV
Priority date: 1976-07-07
Filing date: 1977-06-21
Publication date: 1981-10-22
Also published as: DE2727714B2; SE7707696L; GB1568879A; ES460406A1; FR2357259A1; JPS536269A; DE2727714A1; FR2357259B1; JPS5530413B2; IT1114112B; NL7607474A; SE448276B; NL166404C

Description

Die Erfindung betrifft eine Infusionseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Eine solche Einrichtung ist aus der US-PS 22 54 833 bekannt. Wenn der Elektromagnet erregt wird, wird dadurch der Körper angehoben, wodurch pro Zeiteinheit eine Flüssigkeitsmenge über die Kammer zum unteren Leitungsteil fließen kann. Diese ist u. a. vom Flüssigkeitsdruck im oberen Leitungsteil abhängig, der von der Lage des Vorratsgefäßes und dem Füllgrad dieses Gefäßes abhängig ist. Infolgedessen ist es nicht möglich, die Flüssigkeit stets mit der erforderlichen Genauigkeit zu dosieren.

Weiterhin ist aus der GB-PS 14 03 727 eine Infusionsvorrichtung mit einem kugelförmigen elektromagnetisch betätigten Ventilkörper bekannt, der aber nicht in vertikaler Richtung bewegt wird, sondern zur linken Seite des Röhrchens gezogen wird. Zur Steuerung der Kugel werden keine dreieckförmigen, sondern rechteckige Stromimpulse benutzt. Dreieckförmige Spannungsimpulse werden innerhalb der Schaltung zur Erzeugung der Kagel-Steuerungsimpulse verwendet.

Schließlich ist aus der DE-OS 25 26 865 auch schon ein kugelförmiger Ventilkörper 44 bekannt; jedoch handelt es sich dabei um ein Schwimmerventil.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Infusionseinrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, bei der die Flüssigkeitsmenge, die pro Zeiteinheit durchgelassen wird, nahezu vom Druck im oberen Leitungsteil unabhängig ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches angegebenen Maßnahmen gelöst.

Zweckmäßige Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schemalische Darstellung einer Infusionseinrichtung,

F i g. 2 einen Längsschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines Dosiergerätes für die in F i g. 1 dargestellte Infusionseinrichtung,

F i g. 3 einen Querschnitt durch das in F i g. 2 dargestellte Dosiergerät längs der Linie Hi- III,

F i g. 4 den zeitlichen Verlauf des zur Steuerung des Dosiergerätes benutzten Erregerstroms,
F i g. 5 einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform des Dosiergerätes und

F i g. 6 eine schematische Draufsicht auf die in F i g. 5 dargestellte Dosiereinrichtung in verkleinertem Maßstab.

Die in F i g. 1 dargestellte Infusionseinrichtung enthält ein Vorratsgefäß 1, in dem sich Infusionsflüssigkeit befindet. Das Vorratsgefäß 1 kann an einem nicht dargestellten Stativ aufgehängt sein. Eine Flüssigkeitsleitung, die in einen oberen Leitungsteil 3 und einen unteren Leitungsteil 4 aufgeteilt ist, ist mit dem Vorratsgefäß 1 verbunden. Am Ende dieser Flüssigkeitsleitung befindet sich eine Nadel 5, die z. B. in eine Ader eines zu behandelnden Patienten eingeführt werden kann. Zwischen die Leitungsteile 3 und 4 ist ein Dosiergerät 7 aufgenommen, das anhand der F i g. 2 und 3 näher erläutert wird.

Das Dosiergerät 7 enthält eine Kammer 9, die über eine obere Öffnung 11 und eine untere Öffnung 13 mit dem oberen Leitungsteil 3 bzw. mit dem unteren Leitungsteil 4 in Verbindung steht. In der Kammer 9 befindet sich ein in vertikaler Richtung bewegbarer Körper 15 in Form einer Stahlkugel, die durch den Flüssigkeitsdruck P und die Schwerkraft auf dem Rand der unteren Öffnung 13 ruht und dadurch diese Öffnung abschließt. Die Kammer 9 ist weiter von einem Elektromagneten mit Polschuhen 16 und einer Spule 17 umgeben, die über ein Kabel 19 mit einer Stromquelle 21 verbunden ist (siehe Fig. 1). Wenn die Stromquelle 21 einen geeigneten Strom durch die Spule 17 sendet, wird ein Magnetfeld erzeugt, das auf die Kugel 15 eine aufwärts gerichtete Kralt ausübt. Wenn das Magnetfeld stark genug ist, wird die Kugel 15 angehoben, so daß sie die untere Öffnung 13 freigibt. Die Infusionsflüssigkeit kann dabei über Ausnehmungen 23 und Kanäle 25 aus der Öffnung 11 zur Öffnung ί3 fließen. Wenn das Magnetfeld wieder unter einen bestimmten Wert absinkt fällt die Kugel 15 durch den Flüssigkeitsstrom schnell wieder herunter, so daß die untere Öffnung 13

wieder abgeschlossen wird.

Die Flüssigkeitsmenge, die im Zeitraum durchgelassen wird, in dem das Dosiergerät geöffnet ist, hängt u. a. von der Dauer dieses Zeitraums und vom Druck P der Flüssigkeit über der Kugel 15 ab. Da dieser Druck P in vielen Fällen durch den hydrostatischen Druck der Flüssigkeit gebildet wird, der von d·.·;· ständig abnehmenden Höhe des Flüssigkeitsspiegels über der Kugel bestimmt wird, ist eine Abhängigkeit der durchgelassenen Flüssigkeitsmenge von diesem Druck unerwüm cht Es hat sich jedoch gezeigt, daß, wenn der Abstand h, über den die Kugel angehoben wird, nicht größer als ein Zehntel des Kugeldurchmessers ist (z. B. in der Größenordnung von 0,1 bis 0,2 mm bei einem Kugeldurchmesser von ungefähr 5 mm), die durchgelassene Flüssigkeitsmenge nahezu vom Druck P dadurch unabhängig gemacht werden kann, wenn die Stromimpulse, die der Generator 21 liefert, einen geeigneten zeitlichen Verlauf aufweisen. In F i g. 4 ist ein Beispiel einer Stromform gegeben, die in dieser Beziehung gute Ergebnisse hatte. Dieser Strom besteht aus dreieckigen Impulsen, wobei die Neigungen der Vorderflanke 27 und der Rückflanke 29 ungleich und so gewählt sind, daß die Strömung möglichst wenig vom Druck abhängt. Die Kugel 15 wird angehoben, wenn der Strom /über einen bestimmten Wert i_c hinausgeht (zum Zeitpunkt fi) und fällt zurück, wenn der Strom / unter i_c absinkt (zum Zeitpunkt f2). Das Dosiergerät ist somit im Zeitintervall t₂ — U geöffnet, und die Länge dieses Intervalls bestimmt die jeweils durchgelassene Flüssigkeitsmenge. Bei einem gegebenen Intervall t₂ — fi wird die im M^:ttel je Zeiteinheit durchgelassene Flüssigkeit von der Wiederholungsfrequenz der Impulse und somit (wenn die Neigungen der Flanken 27 und 29 und der Höchststrom i_m einmal gewählt sind) vom Intervall to— U zwischen aufeinanderfolgenden Impulsen bestimmt

Wenn der gewünschte Flüssigkeitsstrom einmal eingestellt ist, ist es wichtig, daß die Einrichtung weiter ohne ununterbrochene Überwachung durch das PfIegepersonal arbeiten kann. Es zeigt sich jedoch in der Praxis, daß es manchmal vorkommt, daß der Flüssigkeitsstrom stoppt, z. B. dadurch, daß das Vorratsgefäß leer ist, oder daß in der Nadel 5 eine Verstopfung auftritt In diesem Fall muß ein Alarm gegeben werden können, so daß das Pflegepersonal Maßnahmen treffen kann. Dazu kann mit Vorteil die Tatsache ausgenutzt werden, daß beim Schließen des Dosiergerätes, also zum Zeitpunkt t₂, im oberen Leitungsteil ein Druckstoß durch die sprunghafte Einstellung des Flüssigkeitsstromes auftritt. F i g. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Dosiergerätes, in dem eine Vorrichtung zum Feststellen dieses Druckstoßes aufgenommen ist. Die Teile dts Dosiergerätes, die den Teilen des in F i g. 2 und 3 dargestellten Gerätes entsprechen, führen die gleichen Bezugsziffern.

Von dem über die Kammer 9 und die obere Öffnung 11 mit dem oberen Leitungsteil 3 in Verbindung stehenden Kanal 25 führt eine Verbindungsleitung 31 zu einem Raum 33, der an einer Seite von einer Membrane 35 abgeschlossen ist. Wenn im oberen Leitungsteil 3 eine sprunghalte Druckerhöhung auftritt, veranlaßt diese Erhöhung eines plötzliche Verformung der Membrane 35. Diese Verformung kann mit Hilfe eines druckempfindlichen Aufnehmers 37 in Form eines an die Membrane 35 gedrückten Ringes aus lsitendem Gummi festgestellt werden, dessen Widerstand sich bei der Verformung stark ändert Selbs!verständlich kann an der Stelle eines Ringes aus leitendem Gummi jeder andere geeignete Aufnehmer benutzt werden, z. B. ein piezoelektrischer Aufnehmer oder eine Anzahl von Dehnungsstreifen. Der Aufnehmer bildet einen Teil einer nicht dargestellten bekannten Schaltung, die das bei der Verformung der Membrane 35 erzeugte Signal weiter verarbeitet und beispielsweise beim Unterbleiben dieses Signals während einer vorausbestimmten Zeit ein Alarmsignal erzeugt

Der Ring 37 ist auf einem Arm eines gabelförmigen Trägers 39 befestigt, der auf die in F i g. 6 dargestellte Weise um das Dosiergerät 7 angeordnet ist. Dieser Träger trägt ebenfalls den Elektromagneten 16,17 zum Anheben der Kugel 15.

In manchen Fällen kann es wünschenswert sein, das Dosiergerät nicht zu benutzen und eine direkte Verbindung zvischen dem oberen Leitungsteil 3 und dem unteren Leitungsteil 4 zu haben. Die Möglichkeit dazu ist bei dem in F i g. 5 dargestellten Dosiergerät dadurch vorhanden, daß der Raum 33 über eine Verbindung 41 mit einem Durchgang 43 verbunden ist, der die untere öffnung 13 und den unteren Leitungsteil miteinander verbindet Die Membrane 35 ist gegenüber der Verbindung 41 mit einer Verdickung 45 versehen, die durch einen am Träger 39 gebildeten Vorsprung 47 an die öffnung der Verbindung gedrückt wird, so daß die Verbindung automatisch geschlossen ist, wenn sich der Träger in der dargestellten Position befindet. Wenn der Träger 39 entfernt wird, federt die Membrane 35 etwas nach links, so daß die Verbindung 41 geöffnet wird und die Flüssigkeit ungehemmt aus der oberen öffnung 11 über die Verbindungsleitung 31, den Raum 33, die Verbindung 41 und den Durchgang 43 zum unteren Leitungsteil 4 fließen kann. Die Verbindung 41 und der Durchgang 43 sind in einem Einsatz 49 angebracht, der mit Hilfe von Q-Ringen 51 wasserdicht im Dosiergerät befestigt ist

In dem in F i g. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das eigentliche Dosiergerät die Vorrichtung zum Feststellen einer Druckerhöhung und die »Kurzschluß«- Verbindung zu einer kompakten und ziemlich einfachen Einheit kombiniert, die so preisgünstig aus Kunststoff hergestellt werden kann, daß sie als Wegwerfartikel betrachtet werden kann, was den großen Vorteil hat, daß Sterilisation nach der Verwendung nicht notwendig ist. Der Träger 39, der die teueren Teile enthält, kommt nicht mit der Infusionsflüssigkeit in Berührung und kann immer wieder verwendet werden.

Nach Bedarf ist es selbstverständlich auch möglich, die sprunghafte Druckerhöhung im oberen Leitungsteil 3 mit Hilfe einer getrennten Einrichtung, z. B. eines an der Leitungswand angeordneten Mikrophons, festzustellen.

Der Körper 15 braucht kein massiver Stahlkörper zu sein. Ein Körper mit einem kunststoffverkleideten ferromagnetischen Kern eignet sich ebenfalls hervorragend.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Infusionseinrichtung mit einer mit einem Vorratsgefäß zu verbindenden Flüssigkeitsleitung, die in einen oberen Leitungsteil und einen unteren Leitungsteil aufgeteilt ist, zwischen die ein Dosiergerät aufgenommen ist, das eine Kammer enthält, die über eine obere und eine untere Öffnung mit dem oberen bzw. dem unteren Leitungsteil in Verbindung steht und in der sich ein in vertikaler Richtung bewegbarer Körper befindet, der zumindest teilweise aus ferromagnetischem Material besteht und in der Ruhelage die untere Öffnung abschließt, wobei ein Elektromagnet vorgesehen ist, der bei Stromdurchfluß ein Magnetfeld in der Kammer erzeugt, das auf den Körper eine aufwärts gerichtete Kraft ausübt, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper\i5) kugelförmig ist, da3 die Strecke, die er in vertikaler Richtung bewegbar ist, nicht mehr als ein Zehntel seines Durchmessers beträgt und daß zum Erregen des Elektromagneten (16, 17) eine Stromquelle (21) vorgesehen ist, die dreieckförmige Stromimpulse liefert.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung zum Feststellen des Durchganges von Flüssigkeit durch das Dosiergerät (7) vorgesehen ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Feststellen der beim plötzlichen Unterbrechen des Flüssigkeitsstromes beim Schließen des Dosiergerätes (7) im oberen Leitungsteil (3) auftretenden sprunghaften Druckerhöhung eingerichtet ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung aus einem mit dem oberen Leitungsteil (3) verbundenen Raum (33) besteht, der an einer Seite von einer Membrane (35) abgeschlossen ist, deren Verformung mit Hilfe eines druck- oder verformungsempfindlichen Aufnehmers (37) feststellbar ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem oberen Leitungsteil (3) verbundene Raum (33) ebenfalls mit dem unteren Leitungsteil (4) in Verbindung steht und daß diese Verbindung (41,43) durch das Ausüben eines Drucks von außen her auf die Membrane (35) unterbrechbar ist.